牛羊打个嗝、放个屁，竟然会加剧全球变暖？没错，反刍动物排放的甲烷，温室效应是二氧化碳的23倍，占了全球人为甲烷排放的三成以上。如何给它们“减碳”，一直是全球科学家的难题。
好消息来了！就在纽约时间4月30日，国际顶级期刊《Science》刊发中国科学院水生生物研究所的最新成果。该所科研团队联合南京农业大学等单位，成功破解了瘤胃原生动物纤毛虫调控甲烷排放的机制，为畜牧业“碳减排”找到了全新突破口。
要理解这项突破，得先说说牛羊的“消化秘密”。牛羊是反刍动物，它们吃进去的草料，会在一个叫“瘤胃”的大“发酵罐”里，被各种微生物分解。其中，一种叫“产甲烷菌”的微生物，会利用其他微生物产生的氢气，制造出甲烷。而这次研究的主角——瘤胃纤毛虫，就是关键的“产氢大户”。
瘤胃原生动物纤毛虫
中国科学院水生所研究员熊杰介绍，研究最让人惊喜的发现，是在这些纤毛虫体内找到了一种全新的细胞器——“氢小体”。以前科学家以为产氢细胞器来自线粒体，但这次发现的“氢小体”源自内膜系统，结构完全不同。你可以把它想象成纤毛虫体内的一个微型“氢气工厂”，专门生产氢气。更妙的是，这个“工厂”还能消耗瘤胃里的氧气，给那些怕氧气的产甲烷菌创造了“舒适环境”，让它们能更高效地制造甲烷。
更关键的是，科学家通过建立包含450个瘤胃纤毛虫基因组数据的资源库发现：“多毛”纤毛虫是甲烷排放的“主力军”。多毛类纤毛虫的“氢小体”数量，比少毛类高出数十倍。这意味着，未来减排不用“误伤”所有微生物，只需精准干预“多毛类”就行。
这项成果不止是论文突破，更为养殖户带来了实用希望：团队研发了基因组去污染技术，攻克了样本污染难题；成功体外培养了3种瘤胃纤毛虫，建立了活体种质库；为开发靶向饲料添加剂、培育低排放牛羊品种打下了理论基础。
据悉，该研究由水生所联合南京农业大学、江汉大学、吉林农业大学、西北工业大学等单位完成，水生所为第一完成单位。
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